无线通信业务的飞速增长使得宝贵珍稀的无线频谱资源日趋匮乏,而研究表明,静态频谱管理模式导致大量授权频段的平均利用率非常低。认知无线电(CR)技术被认为是提高频谱利用率的一种有效方法,频谱感知和频谱共享则是CR网络中两个非常重要的研究内容。频谱感知的主要功能是发现频谱空穴,提供给与PU共存的认知用户使用。频谱共享的本质是动态频谱接入,直接影响CR网络的性能,如网络吞吐量、频谱利用率、干扰等。本文重点对协作频谱感知技术、动态频谱接入技术作出了深入研究。首先论述了认知无线电的研究背景、意义及其国内外研究现状,接着重点阐述了频谱检测和频谱共享技术的发展现状。其次通过对多认知节点合作检测算法的分析,针对信噪比和协作认知节点数对整体系统性能的影响,提出了一种基于能量约束的协作频谱感知算法。该算法考虑了每个节点的能量消耗,将剩余能量和信噪比作为选择节点的参数,剩余能量高的节点将具有比较高的协作机会,选取高信噪比和低信噪比的节点进行动态协作感知,以便延长整个CR网络的检测寿命。仿真结果表明,提出的协作频谱感知算法能够有效延长CR网络的检测寿命,同时提高了低信噪比节点参与协作的概率。在考虑频谱异构特性的同时,为保证频谱切换业务的服务质量,提出一种多跳频谱切换算法。该算法通过建立用户移动模型来预测分配信道的可使用时间,接着设计路径中不同类型节点的路由处理方法,最后认知基站根据预测最短路径时间和路由请求包中的时间戳来选择最优路径。仿真结果表明,提出的多跳频谱切换算法能够大大降低切换阻塞概率,并提高信道利用率。同时,仿真结果还揭示出用户移动对信道可使用时间有着显著影响。最后对全文进行总结,并指出今后需要进一步研究的工作。